專利名稱：基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交通工程領(lǐng)域，尤其是一種基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，大量的公路建設(shè)所形成的露天邊坡、自然風(fēng)化和水蝕等因素形成的需要進(jìn)行災(zāi)害治理的邊坡正在逐年增加。經(jīng)我們調(diào)研統(tǒng)計，鎮(zhèn)勝高速公路的K 2006至K2010+200段就有20多個邊坡，大多數(shù)整體穩(wěn)定性不好，存在潛在滑坡的趨勢。由此帶來的邊坡地質(zhì)災(zāi)害將會給人民的生命和財產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅，使國民經(jīng)濟(jì)遭到重大損失。貴州地處青藏高原東側(cè)，受青藏高原持續(xù)隆升的影響，形成高山峽谷的地貌景觀。 不僅導(dǎo)致高邊坡“景觀”發(fā)育；而且導(dǎo)致由于邊坡失穩(wěn)造成的崩滑地質(zhì)災(zāi)害極為頻繁，并且具有規(guī)模大、機(jī)理復(fù)雜、危害大、防治難度高的特點(diǎn)，影響和制約著這一地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和西部大開發(fā)戰(zhàn)略實(shí)施。隨著一系列舉世矚目的重大工程，如“西電東送”、南水北調(diào)工程、高速和高等級公路網(wǎng)建設(shè)等已經(jīng)或即將實(shí)施。毫無疑問，這一地區(qū)的進(jìn)一步開發(fā)，也必將帶來更大規(guī)模、更大范圍的邊坡地質(zhì)災(zāi)害及相關(guān)的環(huán)境問題亟待研究解決。經(jīng)調(diào)研統(tǒng)計，鎮(zhèn)勝高速公路的某段短短的5km左右就有20多個邊坡，大多數(shù)穩(wěn)定性較差，存在潛在滑坡的危害。由此可能帶來的邊坡地質(zhì)災(zāi)害將會給人民的生命和財產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅，使國民經(jīng)濟(jì)遭到重大損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警方法及裝置，它實(shí)時地對邊坡災(zāi)害進(jìn)行智能預(yù)警，有效避免邊坡地質(zhì)災(zāi)害可能帶來的人員和財產(chǎn)的損失，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警方法，在公路邊坡體內(nèi)部埋設(shè)聲發(fā)射傳感器，利用聲發(fā)射傳感器采集到的邊坡災(zāi)變初期階段的聲發(fā)射信號，并將采集到的信號以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到安裝在道路安全位置的數(shù)據(jù)接收器；數(shù)據(jù)接收器將信號通過公路沿線的通信電纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理計算機(jī)中；數(shù)據(jù)處理計算機(jī)將信號進(jìn)行分析處理，并根據(jù)處理的結(jié)果做出相應(yīng)級別的預(yù)警措施，預(yù)警信息通過通信電纜輸送給發(fā)生災(zāi)害路段的預(yù)警顯示屏，以提醒過往車輛采取相應(yīng)的減災(zāi)防災(zāi)措施。基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警裝置，包括聲發(fā)射傳感器，聲發(fā)射傳感器與數(shù)據(jù)接收器連接；數(shù)據(jù)接收器與數(shù)據(jù)處理計算機(jī)連接，在處理計算機(jī)上連接有預(yù)警顯示屏。聲發(fā)射傳感器為4個以上。這是基于聲發(fā)射源三維時差定位算法確定的，當(dāng)傳感器個數(shù)彡5時，可以減小干擾誤差，計算出的聲發(fā)射源坐標(biāo)也就更為準(zhǔn)確；同時還可以實(shí)現(xiàn)對潛在滑坡全域進(jìn)行大范圍的監(jiān)測監(jiān)控點(diǎn)布置，保證數(shù)據(jù)采集的可靠有效，為實(shí)現(xiàn)潛在滑坡體狀態(tài)監(jiān)測和預(yù)警提供數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)。聲發(fā)射傳感器與數(shù)據(jù)接收器之間為無線連接。這樣有效避免數(shù)據(jù)傳送設(shè)備被人為破壞或環(huán)境腐蝕，也能保證災(zāi)害發(fā)生過程中和災(zāi)害發(fā)生后的數(shù)據(jù)的有效傳輸。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過聲發(fā)射傳感器采集邊坡早期災(zāi)變的聲發(fā)射信號，將采集到的信號以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到安裝在道路安全位置的數(shù)據(jù)接收器，再通過公路沿線的通信電纜等設(shè)施傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析中心的計算機(jī)中進(jìn)行分析處理，并根據(jù)處理的結(jié)果做出相應(yīng)級別的預(yù)警措施，預(yù)警信息通過通信電纜輸送給發(fā)生災(zāi)害路段的預(yù)警顯示屏，以提醒過往車輛采取相應(yīng)的減災(zāi)防災(zāi)措施，從而達(dá)到邊坡災(zāi)害智能預(yù)警的目的，為邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時的應(yīng)急處理提供寶貴的時間，從而有效規(guī)避邊坡地質(zhì)災(zāi)害可能帶來的人員和財產(chǎn)的重大損失。本發(fā)明的方法簡單，容易實(shí)施，所采用的裝置結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，成本低廉，使用效果好。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施例方式基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警方法，在公路邊坡體內(nèi)部埋設(shè)聲發(fā)射傳感器，利用聲發(fā)射傳感器采集到的邊坡災(zāi)變初期階段的聲發(fā)射信號，并將采集到的信號以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到安裝在道路安全位置的數(shù)據(jù)接收器；數(shù)據(jù)接收器將信號通過公路沿線的通信電纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理計算機(jī)中；數(shù)據(jù)處理計算機(jī)將信號進(jìn)行分析處理，并根據(jù)處理的結(jié)果做出相應(yīng)級別的預(yù)警措施，預(yù)警信息通過通信電纜輸送給發(fā)生災(zāi)害路段的預(yù)警顯示屏，以提醒過往車輛采取相應(yīng)的減災(zāi)防災(zāi)措施?；诼暟l(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，制作4個聲發(fā)射傳感器1，將所有的聲發(fā)射傳感器1與數(shù)據(jù)接收器2通過無線方式進(jìn)行聲發(fā)射信號傳輸；數(shù)據(jù)接收器2通過公路沿線的通信電纜與數(shù)據(jù)處理計算機(jī)3連接，處理計算機(jī)3通過公路沿線的通信電纜與預(yù)警顯示屏5連接。在使用過程中，先將聲發(fā)射傳感器1以陣列形式的埋設(shè)在存在潛在破壞的公路的滑坡體內(nèi)部，并在存在潛在破壞的滑坡體路段安裝上預(yù)警顯示屏4 ；邊坡作為一個天然的有機(jī)體，在發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害前巖土體都會存在細(xì)觀的潛在破壞階段，并伴隨著相應(yīng)的聲發(fā)射現(xiàn)象產(chǎn)生。設(shè)置在邊坡體內(nèi)部的聲音傳感器1將采集到的邊坡災(zāi)變初期階段的聲發(fā)射信號，以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到安裝在道路安全位置的數(shù)據(jù)接收器2，數(shù)據(jù)接收器2將信號通過公路沿線的通信電纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析中心的計算機(jī)3，數(shù)據(jù)分析中心的計算機(jī)3將信號濾波后，以基于聲發(fā)射源三維時差定位方法定位聲源的具體位置，計算比較聲發(fā)射值與閾值的相關(guān)關(guān)系，并做出相應(yīng)級別的預(yù)警措施，預(yù)警信息通過公路沿線的通信電纜輸送給發(fā)生災(zāi)害路段的預(yù)警顯示屏4，以提醒過往車輛采取相應(yīng)的減災(zāi)防災(zāi)措施，從而達(dá)到邊坡災(zāi)害智能預(yù)警的目的，有效避免邊坡地質(zhì)災(zāi)害可能帶來的人員和財產(chǎn)的損失。
權(quán)利要求
1.一種基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于在公路邊坡體內(nèi)部埋設(shè)聲發(fā)射傳感器，利用聲發(fā)射傳感器采集到的邊坡災(zāi)變初期階段的聲發(fā)射信號， 并將采集到的信號以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到安裝在道路安全位置的數(shù)據(jù)接收器；數(shù)據(jù)接收器將信號通過公路沿線的通信電纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理計算機(jī)中；數(shù)據(jù)處理計算機(jī)將信號進(jìn)行分析處理，并根據(jù)處理的結(jié)果做出相應(yīng)級別的預(yù)警措施，預(yù)警信息通過通信電纜輸送給發(fā)生災(zāi)害路段的預(yù)警顯示屏，以提醒過往車輛采取相應(yīng)的減災(zāi)防災(zāi)措施。
2.一種基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警裝置，包括聲發(fā)射傳感器(1)， 其特征在于聲發(fā)射傳感器(1)與數(shù)據(jù)接收器(2)連接；數(shù)據(jù)接收器(2)與數(shù)據(jù)處理計算機(jī) (3 )連接，在處理計算機(jī)(3 )上連接有預(yù)警顯示屏(5 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警裝置，其特征在于聲發(fā)射傳感器(1)為4個以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警裝置，其特征在于聲發(fā)射傳感器(1)與數(shù)據(jù)接收器(2)之間為無線連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于聲發(fā)射的邊坡地質(zhì)災(zāi)害無線智能監(jiān)控預(yù)警方法及裝置，在邊坡體內(nèi)部埋設(shè)聲發(fā)射傳感器，利用聲發(fā)射傳感器采集到的邊坡災(zāi)變初期階段的聲發(fā)射信號，并將采集到的信號以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到安裝在道路安全位置的數(shù)據(jù)接收器；數(shù)據(jù)接收器將信號通過公路沿線的通信電纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理計算機(jī)中；數(shù)據(jù)處理計算機(jī)將信號進(jìn)行分析處理，并根據(jù)處理的結(jié)果做出相應(yīng)級別的預(yù)警措施，預(yù)警信息通過通信電纜輸送給發(fā)生災(zāi)害路段的預(yù)警顯示屏，以提醒過往車輛采取相應(yīng)的減災(zāi)防災(zāi)措施。
文檔編號G08B21/10GK102354434SQ201110338398
公開日2012年2月15日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者何中明, 夏開宗, 盛韓微, 謝濤, 陳旺 申請人:貴州大學(xué)